爆破、測振的理想解決方案

☆ 前言：
　　 隨著電子技術和計算機技術的迅猛發展，測振儀器也有了較大的進展。國內外一些廠家和科研單位都研究和開發出了新一代的測振儀器，它克服了現有測試系統的許多缺點。TDEC在多年從事動態測試產品開發的基礎上，根據現場爆破振動對測試儀器的要求，通過優化設計，研制出了新一代的爆破振動信號自記儀，該系列儀器具有體積小，重量輕、靈敏度高、功能多、使用方便、自動化程度高、內存容量大、數據傳輸接口多樣等優點，為多點工程爆破振動的測試提供了極佳的解決方案。
　　☆ 測試要求：
　　◆ 測振儀能夠自帶電池供電，且可以自由安放于測試現場任何位置，方便布線；
　　◆ 測振儀要輕巧、便攜，外殼堅固，抗沖擊、振動能力強；
　　◆ 測振儀各個數據記錄通道應有一定的數據記錄長度，能夠保證記錄下現場爆破中各測點的地震波最大值；
　　◆ 測振儀應具有多檔量程，每個通道能夠單獨設置，并且能夠在測試現場方便改動，適應不同的傳感器安裝位置；
　　◆ 提供配套測振軟件，能夠根據所測數據推算裝藥量、振速等，便于調整爆破參數；
　　◆ 能夠根據記錄下來的波形及數據自動生成測試報告。
　　☆ 系統功能特點：
　　◆ 采用TDEC的UBOX-5016或UBOX-20016爆破振動信號自記儀，與速度傳感器相連，組成多點工程爆破振動測試系統；
　　◆ 分布式數據采集，實現多點測振，儀器自帶電池供電，可分別自由安放，各點獨立工作，自動完成數據采集和存貯，不需現場布線，采用低功耗技術，具有高可靠的掉電保護功能，關電后數據不丟失；
　　◆ 測振儀能夠根據事先的設置自動記錄爆破時產生的地震波波形，方便得到每個測點的振動信號振速最大值；
　　◆ 每個測點的數據記錄長度為128K 字節（UBOX-5016），或64K字節（UBOX-20016，可擴至128K字節）；
　　◆ 每通道最高采樣率為50KSps（UBOX-5016）或200KSps（UBOX-20016），可以向下分多檔程控，適應各種頻率的地震波采集；
　　◆ 測振儀具有多檔可程控量程，每個通道都能夠單獨設置，能夠在測試現場方便改動，適應不同的傳感器安裝位置；
　　◆ UBOX-5016爆破振動監測儀獨特的浮點放大功能，可根據輸入信號幅度自動切換量程，從而同時滿足強振信號和弱振信號的監測，極大地擴大了測試的動態范圍。
　　◆ UBOX-5016爆破振動監測儀具有可預定義的四套參數表，單鍵設置，靈活方便。
　　◆ 輕小便攜，金屬封裝，堅固耐用，具備抗振、抗沖擊特性，能夠適應現場爆破試驗要求；
　　◆ 系統軟件內嵌薩道夫斯基經驗公式，能夠根據試驗數據自動計算出α值及k值，使用戶可以按爆破安全規程控制裝藥量，適應爆破測振要求；
　　◆ 系統軟件提供控制采集、工程標定、讀取數據、波形顯示、數據處理、存盤、打印及通訊功能；
　　◆ 測試報告自動生成，所有數據和圖形可以直接發送到word中供用戶自行編輯。
　　☆ 系統結構：
　　◆ 爆破現場布置示意圖如下所示：

　　◆ 系統結構說明及產品選型：
　　 整套系統由多個我公司UBOX-5016或UBOX-20016爆破振動信號自記儀（監測儀）與垂直向、水平向速度傳感器有機構成，根據測試要求的不同，可以選用不同型號的測振儀。在爆破現場測試前，用戶只需進行簡單的參數設置后啟動采集，即可撤離現場，當地震波信號傳來時，測振儀會自動記錄下整個地震波的動態波形，將其轉換為數字信號存儲，然后可通過USB接口與臺式或筆記本電腦連接，利用配套軟件進行數據處理和分析。兩種測振儀的性能比較見下表：
　

　　本系統可根據測試需要選擇不同的測振儀。需要指出的是，對于工程爆破中需要多次分段爆破、自適應信號強弱的測試場合，需要選擇具有浮點放大、預定義參數設置、分段存儲、自動記錄、多次觸發功能的UBOX-5016，它將內置的SRAM存儲器分成多段，每段記錄一次有效觸發前后的數據，每次記錄完畢后自動進入下一段存儲區域，并等待下一次觸發；同時可根據輸入信號幅度自動切換量程，從而同時滿足強振信號和弱振信號的監測，極大地擴大了測試的動態范圍。
　　☆ 系統軟件：
　　TDEC數據采集模塊、卡、便攜式采集器、爆破振動自記儀配套虛擬儀器應用軟件，內嵌薩道夫斯基經驗公式，能夠根據試驗數據自動計算出α值及k值，使用戶可以按爆破安全規程控制裝藥量，適應爆破測振要求；軟件帶有工程標定功能，用戶可事先輸入傳感器K系數，測試過程完成后，通過配套軟件可立即讀出爆破振動波形以及垂直、水平方向的速度分量、矢量和以及主頻率，并且可以直接得到物理量的真實值，避免了電壓值與物理量值之間的換算過程；軟件還同時提供控制采集、讀取數據、波形顯示、數據處理、存盤、打印及通訊功能；測試報告自動生成；所有數據和圖形可以直接發送到word中供用戶自行編輯；具備全中文在線幫助，操作直觀、便捷；支持WIN98/2K/XP操作系統。
　　☆ 部分專用測試及算法模塊軟件界面圖：

　　
　　☆ 測試波形圖舉例：
下圖為通過我公司多點工程爆破振動測試系統測得的爆破工程某測點實測曲線圖，通過系統軟件發送到MS-Word中自動生成，軟件還可精確判讀出圖中波形的峰值數值（用戶所關心的測試結果——振速最大值，紅色圓圈標示部分）；同時還可以將與該波形曲線相關的測試參數表格發送到MS-Word中供用戶排版、編輯以及生成測試報告，極大地方便了工程爆破測試工作。

　　☆ 結束語：
　　在我國，伴隨著爆破技術的發展，對爆破地震效應的監測也基本形成了自己的系統和手段，TDEC系列工程爆破多點測振系統的出現使得測震工作又前進了一大步，系統組建靈活方便，使用簡單快捷，工作穩定可靠，抗干擾能力強，軟件功能強大，數據處理迅速，進一步推動了爆破振動測試儀器向智能化與小型化的發展，使爆破動態測量技術發展提高到一個新的階段。目前，該系列測振系統已在國內爆破、大壩、橋梁、礦山、公路、鐵路、隧道、水電、機車、地震臺站、建筑等多個大中型施工項目中大量成功應用，取得了顯著成效。